Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 281

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

которое должно было бы образоваться для создания конфигурации бифенила с противоположной хиральностыо.

Эти превращения (в ряду бифенила) в дополнение к реакциям

асимметрического

восстановления по Меервейну — Понидорфу

(разд.

5-1.7)

и

синтезу атролактиновой

кислоты по

Прелогу

(разд.

2-2, табл. 2-5) служат иллюстрацией использования асим­

метрического

синтеза для установления

абсолютной

конфигу­

рации.

 

 

 

 

Родственным реакции тебаина является превращение алкалои­ да каранииа (61) в хиральный бифенил (63, [ c t ] D —27°) по реакции Гофмана, проводимой в мягких условиях, исходя из метнодида (62) [41]. Конфигурация соединения 61 известна, а конфигура-

61

62

63

ция 63 установлена на основании данных дисперсии оптического вращения. По-видимому, атом водорода у С-11, который сохраняет орто-положение в возникающей бифенильной системе, препят­ ствует вращению арилыюй группы позади мостикового азота. Продукт 63 легко рацемизуется при нагревании, и реакция Гоф­ мана, проводимая при 120 °С, дает неактивное соединение.

Превращение эфира енольной формы хапаррола (64) в хиральное о-мостиковое бифенильное производное (65) через промежу­ точные соединения, возникающие в результате обращения после­ довательности реакций альдольной конденсации и дегидратации, сопровождается симметризацией всех четырех асимметрических центров [42, 43]. И здесь, как и в предыдущем примере, в исходном соединении существуют искажения структуры, обусловленные конформационными требованиями, причем центродиссимметричная структура сохраняется в молекулярной диссимметрии продукта. Менее сложный пример переноса центра асимметрии на ось дис-

64

S-65


симметрии, который пытались осуществить Берсон и Браун [44], рассмотрен в разд. 1-4.4в и 10-4.1.

Перенос асимметрии в другом направлении, например с атропонзомерии на центр диссимметрни. осуществлен при перегруп­ пировке Стнвенса соединения 66 [45]. 5-(-]-)-Эиантиомер 66, обладающий только аксиальной хнральностыо. перегруппировы­ вается в присутствии фенил.тития в смесь 67А и 67Б. В этих эппмерах бпфенпльиые системы имеют противоположную хнральиость, но конфигурация по С-9 у них одна и та же. причем пред­ полагается [45]. что соединение имеет ^-конфигурацию по этому центру. Почти исключительное образование 5-хпралыюсти по

(+)-66

(+)-67А

Н-Є7Б

Ъ-(бидзенил)

S-(6uqoenun)

Я-(биренил)

 

S-(C-9)

S-(C-9)

асимметрическому атому углерода требует осуществления либо синхронного механизма, либо механизма, включающего пере­ группировку с участием связанной ионной пары [45]. Мутаротацня эпимеров 67А и 67П детально исследована и выделены оба кри­ сталлических изомера. Они имеют почти равные, по противо­ положные по знаку вращения, близкие по величине к вращению 9.10-дигидро-4,5-днметилфенаитрена, в котором диметиламиногруппа. присутствующая в соединении 67. заменена па атом водорода. Очевидно, что основной вклад в оптическое вращение этих соединений обусловлен хнральностыо бифепила; насыщен­ ный асимметрический центр вносит лишь незначительный вклад в общее оптическое вращение.

9-2.2. Хнральные аллены

Стереоселективные синтезы играют более важную роль в пре­ паративном получении оптически активных аллепов, чем класси­ ческие методы расщепления рацематов [46]. Помимо этого, асим­ метрические реакции играют важную роль и в установлении кон­ фигураций ключевых аллеиовых соединений. Одним из первых стереоселективных синтезов была дегидратация рацемического аллилового спирта в присутствии хиралыгого кислотного катали­ затора [47—50]. Спирт 68. в котором геометрическое расположение заместителей при двойной связи не было установлено, при обработ­ ке d-камфорсульфоиовон кислотой превращается с выходом 90 %


в сЙ-аллеи (69) и с выходом 1,3% в энаитиомерно чистый кристал­ лический (-г)-изомер 69А. Величина оптического вращения реак-

ОН

/

Ph

I

d-канфор-

•анасртил—С — СН = С

Ph

ю-сулъфокислота.

 

 

 

 

а нагртил

 

 

 

 

 

 

Ph.

Ph

а-нартил

 

Ph

 

'С~^С С

 

и

 

~'С^С

С

 

а-нагртил

ее-Haw/пил

Ph

 

\ оі-нафтил

 

69А

 

 

 

69Б

 

~S.\

/

~-\

циопнон смеси указывала на осуществление асимметрического синтеза на 4—5%. Применение Z-камфоро-Ю-сульфоновой кислоты дало в избытке эиаитиомер 69В, тогда как d-бромкамфоро-ІО-суль- фоновая кислота оказалась неэффективной. Так как исходное соединение было рацемическим, то реакция могла быть и кинети­ ческим разделением, но этим нельзя было объяснить полученный результат в целом, так как реакция проводилась до конца.

Дегидратация ацетиленового

диола {70), катализируемая

rf-камфорсульфоновой кислотой,

дала вместо первоначально ука­

занного [49] 1,5-днфенил-1.5-ди-трет-бутилпентатетраена хираль­

ный инденоаллен

(71) со сравнительно низким оптическим вра­

щением ( Ы п + И ° )

[50].

Примером использования основных хиральных катализаторов для синтеза аллена может служить применение хинина на окиси алюминия, катализировавшего перегруппировку замещенного аце­

тилена (72) в

соответствующий

аллеи

(73) [51]. Раствор

обладал

 

 

 

Ph

 

он

ОН

 

 

' ^ r ^ - r " ' r ^ ^

 

I

I

{0-суль(ро-

 

 

Ілрет-Ви

Ph

кислота

 

 

 

70

 

 

? і

 

максимальным

вращением

[ a ] D

+8,57°;

однако очистить

продукт

не удалось. Ни максимальное вращение, ни абсолютная конфигу­ рация аллена 73 не известны. Бруцин на окиси алюминия катали­ зировал образование избытка (—)-энантиомера. Изомер соеди­ нения 72, отличающийся положением тройной связи, подвергался той же стереоселективной перегруппировке, но оптическое враще­ ние продукта было ниже. 1,3-Дифенилпронин аналогичным обра-



зом при перегруппировке

под действием

бруцпна

или хиппиа

на окиси алюминия дал 1,3-дифенилаллен

с низкой

оптической

активностью.

 

 

 

 

 

Ph —С

/ ~

СИоС =

С

Ч

 

\

- =

° ~ \

/ Л1,Оз

 

 

 

 

/

\

 

 

72

 

\

/

 

—г- P h - /

\ - СН = С = СИ

 

 

 

 

/\/\

 

 

 

 

 

7-3

 

Таким образом, использование хирального катализатора для получения хиральных аллеиов. хотя и представляет определенный исторический п теоретический интерес, по-видимому, имеет очень ограниченное практическое значение.

Превращение центродиссимметричного соединения в хираль-

ный аллен наблюдалось

прп обработке

S-(-\~)-74 тионилхлорпдом

с образованием R-(~-)-75

[62. 63]. Конфигурация соединения

74

была установлена по методу Прелога

асимметрического синтеза

атролактиновой кислоты

(ср. табл. 2-6), а конфигурация

соеди­

нения 75 была выведена на основании изучения вероятного

S

Ni'-

механпзма

реакции.

 

 

 

 

 

 

 

Ме

Me

 

трет-Ъи

Ме

 

 

трет

н

трет-Ви»—С

S —О

'

Ї

 

 

-Ви«— С

 

 

 

 

 

і —

С

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

III

П К

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

S-(+)-74

 

 

Н

СІ

 

 

 

 

 

 

Я-(+)-75

 

 

Аналогично конфигурация аллена 77 была установлена на основании метода его получения из R-(-\-)-76 путем пиролиза его изобутилацеталя, который, как предполагается, протекает по синхронному механизму, требующему, чтобы аллен имел й-кон- фигурацию [54].

Тот же тип кляйзеновской перегруппировки был использован для изучения стереохимических соотношений при восстановлении некоторых ахиральиых енииолов 78 в алленовые спирты (79) (табл. 9-1) под действием литийалюмииийгидрида, модифицирован­ ного обработкой ментолом или производными С а х а р о в (ср.